Co to je cos fí?

(1/5) > >>

Václav Fojtík:

Chtěl bych srozumitelně vysvětlit, co to je cos fí

Petr Liskar:
cos fi alias ucinnik (neplest s ucinnosti!) je cislo, ktere udava, kolik z celkove dodane energie se uzitecne vyuzije. Napriklad elektricka trouba ma (zpravidla) cos fi rovno jedne, tudiz uzitecne spotrebuje veskery prikon. Elektricky motor je na tom hure.

Podotykam, ze uzitecne spotrebovany vykon neni roven ucinne spotrebovanemu, protoze kazde zarizeni ma ucinnost vzdy mensi, nez 1.

Ján Karabinoš:
Cos fí,  číže účiník,   je pomer činného výkonu striedavého elektrického prúdu ku zdanlivému výkonu. A ako písal už kolega, je mierou využitia výkonu zdroja spotrebičom elektrickej energie.

Jiří Bartoš:
Rozhodně popírám, že bych věděl, co to je cos fí, ale googlem jsem nalezl tento zajímavý a poměrně vyčerpávající text (i když možná ne zcela laicky srozumitelný - JE TO TEDY NAD RÁMEC JEDNODUCHÉ A LAIKŮM SROZUMITELNÉ ODPOVĚDI NA POLOŽENOU OTÁZKU, ale co kdyby se třeba někdo zeptal, co to je fí...):

Činný a jalový výkon

Připojíme obecný RLC obvod ke zdroji střídavého napětí U, kterým protéká proud I. ϕ je fázový posun mezi U a I. Potom můžeme určit

Činný výkon P = U . I . cos ϕ  [W]

Jalový výkon P = U . I . sin ϕ  [var]

Zdánlivý výkon P = U . I [VA]

Činný výkon vytváří práci a tepelné ztráty na rezistorech, světelný tok žárovky, pohyb motoru, apod. měříme jej wattmetrem. Výkon je maximální, má-li zátěž čistě odporový charakter a mezi proudem a napětím je nulový fázový posuv. Cos ϕ se nazývá účinník. Tento údaje je často uveden na elektrospotřeb ičích.

      Jalový výkon vzniká při připojení kapacitní nebo indukční zátěže. Tento výkon si vyměňuje zdroj a zátěž. Vytváří se jím elektrické pole kondenzátoru nebo magnetické pole cívky. Jakový výkon nevykonává práci.

      Zdánlivý výkon vypočítáme z naměřených hodnot proudu a napětí. Udává horní mez výkonu.

      Vztah mezi těmito veličinami udává trojúhelník výkonů, řešíme jej pomocí Pythagorovy věty. S² = P² + Q² = U²I² cosϕ + U²I sinϕ = U.I (cos2ϕ + sin2ϕ) = U.I

Příklad: Na štítku motoru jsou údaje: U = 230 V, I = 5 A, cos ϕ  = 0,8. Vypočítejte činný výkon.
P = U. I cos ϕ  = 230 . 5. 0,8 = 950 W

Příklad: Na motoru jsme wattmetrem naměřili 500 W při napětí 230 V. Jaký proud teče obvodem, je-li účiník 0,85?  I = P/(U . cosϕ = 500/(230 .0,85) = 2,56 A

      Jaký je činný odpor a indukčnost vinutí  tohoto motoru, f = 50 Hz

P = RI²  R = 76,3 Ω  ϕ = arccos 0,85 = 31,78°

Q = U . I . sin ϕ = 310 var Q = XL I² XL = 47,32 Ω  L = 0,15 H

Příklad: Cívkou stykače teče proud 40 mA. Činný odpor cívky je 3 kΩ. Jaký je činný a jakový výkon cívky při napětí 230 V/50 Hz?

S = U.I = 230 . 0,04 = 9,2 VA  P = RI² = 3.10³ . 0,04² = 3.10³ . 16 . 10-4 = 4,8 W

Q² = S² - P² = 84,64 – 23,04 = 61,6  Q = 7,85 Var

XL = Q/I² = 4 905 Ω  L = XL/2πf = 15,62 H

S jalovým výkonem se setkáváme hlavně u motorů, protože jejich vinutí má indukčnost. I když jalový výkon nevyvolává tepelné ztráty, musíme se jeho problematikou zabývat. Výměna energie mezi zdrojem (elektrárnou) a spotřebičem (např. motorem) probíhá po vedení, na kterém vznikají zbytečné ztráty. Velkoodběratel é mají proto povinnost kompenzovat jalový výkon (indukční zátěž) přidáním paralelních kondenzátorů. Výměna energie potom probíhá mezi motorem a kompenzačním kondenzátorem.

A na závěr mnemotechnická pomůcka: Vzkřikl "sínus" na své koně - protilehlá ku přeponě.

Cos = přilehlá ku přeponě.

Čili výkon se tu vektorově rozloží na činný a jalový výkon podle fázového posunu mezi napětím a proudem. A naopak vektorovým součtem činného a jalového výkonu bude zdánlivý výkon.

Petr Matuška:
To  : Bartoš

V tom příkladu s motorem mělo být zadání Určete činný příkon   nebo Určete činný výkon na svorkách. Výkon motoru se udává na hřídeli

P = M . 2 . pí . n/60  [W; N.m, ot/min]

Jinak je to vyčerpávající

Navigace

[0] Index zpráv

[#] Další strana